在空间直角坐标系 O−xyzO-xyz 中,已知点 M(a,b,c)M(a, b, c) 满足 a+b+c=6a+b+c = 6。若点 MM 到 xOyxOy 平面、yOzyOz 平面、zOxzOx 平面的距离均相等,且 a,b,ca, b, c 均为正实数,求点 MM 的坐标及其到原点 OO 的距离。

完整解法

1. 根据点到各坐标平面的距离相等及正实数条件,求出点 $M$ 的坐标

在空间直角坐标系中,点 M(a,b,c)M(a, b, c) 到 xOyxOy 平面、yOzyOz 平面、zOxzOx 平面的距离分别为 ∣c∣|c|, ∣a∣|a|, ∣b∣|b|。
因为 a,b,ca, b, c 均为正实数,所以这些距离分别为 c,a,bc, a, b。
根据题意,点 MM 到三个坐标平面的距离均相等,因此 a=b=ca = b = c。
又已知 a+b+c=6a + b + c = 6,代入得:
3a=6  ⟹  a=23a = 6 \implies a = 2
故 a=b=c=2a = b = c = 2,点 MM 的坐标为 (2,2,2)(2, 2, 2)。

2. 计算点 $M$ 到原点 $O$ 的距离

利用空间两点间的距离公式,求点 M(2,2,2)M(2, 2, 2) 到原点 O(0,0,0)O(0, 0, 0) 的距离:
OM=22+22+22=12=23OM = \sqrt{2^2 + 2^2 + 2^2} = \sqrt{12} = 2\sqrt{3}

答案

点 MM 的坐标为 (2,2,2)(2, 2, 2),点 MM 到原点 OO 的距离为 232\sqrt{3}。

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